论文部分内容阅读
类PSE禽肉现象影响冷鲜肉的感官品质,降低消费者的购买欲望,损害禽肉加工功能特性和降低产品出品率,在世界各个国家禽肉工业中普遍发生,越来越受到肉品科学研究人员和禽肉生产者的重视。目前类PSE禽肉品质问题是肉与肉制品蛋白质功能特性研究领域的巨大挑战,研究类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性的变差机制以及应用新技术加工来降低禽肉工业的经济损失具有重要意义。因此,本研究首先系统地比较类PSE鸡胸肉与正常肉的物理化学性质和蛋白质热诱导凝胶特性,评价类PSE鸡肉对深加工产品的影响,其次对类PSE鸡肉与正常肉加工过程中蛋白质性质变化进行研究,揭示类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性变差的原因,然后以类PSE鸡肉与正常肉肌动球蛋白为研究对象,探明类PSE鸡肉与正常肉肌动球蛋白热诱导凝胶形成差异机制,最后应用超声波技术加工类PSE鸡肉,改善类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性,具体研究内容和结果如下:1.类PSE鸡胸肉与正常肉的物理化学性质和蛋白质凝胶特性差异研究为了系统地理解类PSE鸡肉与正常肉蛋白质凝胶特性的差异,从某大型肉鸡屠宰企业选取类PSE(L*>53,pH24h<5.7)鸡胸肉与正常肉(46<L*<53,5.7<pH24h<6.1),分析类PSE鸡肉与正常肉的化学成分,然后按照肉糜加工工艺统一配方和加工条件,比较类PSE鸡肉糜与正常肉糜的pH值、颜色、凝胶强度、质构特性、保水性、盐溶性蛋白质溶出量以及热诱导凝胶能力。结果显示:与正常鸡肉相比,类PSE鸡肉蛋白质含量显著降低(P<0.05)。类PSE鸡肉用于加工时,肉糜的L*值显著增加(P<0.05),肉糜的pH值和不同方式提取的盐溶性蛋白质含量显著降低(P<0.05)。类PSE鸡肉糜的动态流变模式不同,加热末尾阶段储能模量(G’)与损失模量(G")降低,而且储能模量在25-54℃未出现峰值,表明类PSE鸡肉蛋白质发生过度变性,凝胶形成能力变弱。加热后类PSE肉糜的凝胶强度、硬度、弹性、粘结性和咀嚼性显著降低(P<0.05),凝胶强度降低了约46%,硬度降低了约40%,持水能力显著降低(P<0.05),蒸煮损失相差约7%。加热后类PSE鸡肉糜的颜色差异性降低,亮度值L*不受原料肉颜色的影响。这些结果表明类PSE鸡胸肉严重损害了蛋白质凝胶特性,跟盐溶性蛋白质溶解性降低密切相关,有必要进一步分析类PSE鸡肉加工过程中蛋白质性质变化。2.类PSE鸡肉与正常肉加工过程中蛋白质性质变化研究研究类PSE鸡肉与正常肉加工过程中提取的盐溶性蛋白的组成成分、肉糜蛋白质热稳定性、蛋白质与水分之间相互作用、微观结构和蛋白质构象变化,来阐明类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性变差机制。SDS-PAGE结果显示类PSE鸡肉糜与正常肉糜提取的盐溶性蛋白质成分相类似,表明类PSE鸡肉凝胶特性变差不是由特定的某一蛋白质发生明显缺失造成的。类PSE肉糜加热形成聚集状的凝胶基质,而正常肉糜形成有许多蛋白质纤丝的凝胶网络结构,表明类PSE鸡肉盐溶性蛋白提取量和凝胶强度降低。低场核磁共振分析显示,与正常肉凝胶相比,类PSE肉凝胶的弛豫时间T2和代表自由水的峰面积比例显著增加(P<0.05),表明加热后类PSE肉糜蛋白质与水分之间的结合能力降低。DSC分析显示类PSE鸡肉不仅是肌球蛋白和肌浆蛋白变性程度高,而且肌动蛋白在加工过程(盐水)中变性更加明显,表明类PSE鸡肉凝胶特性变差是由多种蛋白质变性的综合效应导致的。拉曼光谱分析显示类PSE鸡肉糜中较少含量的α-螺旋结构展开和β-折叠形成,降低疏水基团和酪氨酸残基的暴露,改变了脂肪族氨基酸和色氨酸残基的微环境,从而使盐溶性蛋白溶出量降低以及热诱导凝胶的质构特性和保水性变差。3.类PSE鸡肉与正常肉肌动球蛋白的凝胶差异及其机制的研究为进一步探明类PSE鸡肉与正常肉蛋白质凝胶差异,提取类PSE鸡肉与正常肉肌动球蛋白,研究比较两种品质鸡肉肌动球蛋白的凝胶强度、保水性、蛋白质损失、粒径分布和粒度大小、动态流变学、热稳定性以及在加热过程中聚集程度、化学基团和分子间作用力。SDS-PAGE显示类PSE鸡肉与正常肉肌动球蛋白的组成成分相似。类PSE鸡肉肌动球蛋白的凝胶强度和保水性显著降低(P<0.05),加热后汁液中蛋白质损失增加(P<0.05),表明类PSE肌动球蛋白加热参与凝胶形成的蛋白质含量减少。类PSE鸡肉肌动球蛋白的动态流变学模式与正常肉肌动球蛋白不同,起初与最后温度阶段储能模量降低,在40-60℃区间储能模量发生转变时的温度减小。类PSE鸡肉肌动球蛋白粒度变小(P<0.05),最大转变温度Td显著降低(P<0.05),表明类PSE肌动球蛋白结合紧密,热稳定性变差,加热时更容易发生聚集。浊度随着温度的上升而增加,类PSE鸡肉肌动球蛋白浊度在40-60℃区域聚集加快,显著高于正常肌动球蛋白(P<0.05)。加热过程中肌动球蛋白质活性巯基先增加后下降,疏水性一直上升,类PSE鸡肉肌动球蛋白在40-60℃时活性巯基含量显著高于正常肌动球蛋白,巯基含量和疏水性增加快于正常肌动球蛋白,而加热后期类活性疏基降低量和疏水性小于正常肌动球蛋白。分子间作用力分析显示加热过程中离子键和氢键逐渐降低,疏水作用力值先增大后降低,其中疏水作用力值在两种品质肌动球蛋白凝胶形成过程贡献最大,然而类PSE和正常肉肌动球蛋白疏水作用力差异并不明显,类PSE和正常鸡肉肌动球蛋白的离子键和氢键在加热后期都存在显著差异,这影响了肌动球蛋白之间相互作用,造成类PSE肌动球蛋白凝胶特性变差。4.高强度超声波处理改善类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性的研究为了探究新颖的方法改善已经发生蛋白质变性的类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性,研究应用高强度超声波处理对类PSE鸡肉糜样品(7.5%蛋白质和2%盐)的凝胶强度、保水性、流变学特性、微观结构和蛋白质二级结构的影响。结果表明:应用高强度超声波处理(750 W,频率20 kHz,振幅60%,0、3或6 min)增加类PSE鸡肉糜样品的凝胶强度,提高其保水性(P<0.05)。超声波处理改变了类PSE肉糜样品储能模量(G’)和损失模量(G")的模式,增加粘弹性。超声波处理后类PSE肉糜样品加热形成的凝胶微观网状结构更加均一和紧密。SDS-PAGE结果显示超声波处理后类PSE肉糜样品的盐溶性蛋白质中肌球蛋白含量降低,这表明超声波处理并没有增加盐溶性蛋白质溶解性。高强度超声波处理显著增加类PSE肉糜样品的pH值,降低了粒度使体系均一,改变类PSE肉糜样品蛋白质二级结构,降低了α-螺旋含量,增加β-折叠、β-转角和无规则卷曲结构含量,因而高强度超声波处理可以改善类PSE鸡肉凝胶强度和保水性。